直流電

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不同波形的直流電

概述[編輯]

直流電(DC)是單向流動的電荷。直流電流,可由電池熱電偶太陽能電池和換向器式電機的發電機產生。直接電流能流經導體如導線,但也可以流過半導體,絕緣體,或甚至能以電子或者離子束形態通過真空。直流電的電流是恆定的方向的,並以此區分於交流電(AC)。

直流電流,可從通過使用稱為整流器 ,其中包含電子元件(通常情況下)或機電元件(在歷史上),使電流只在一個方向流動的電流開關裝置的交流電流供給。 直流電流可以由成交流電流的逆變器或電動發電機組。

第一個商業化的電力傳輸 (由托馬斯·愛迪生在十九世紀後期開發)使用直流電。由於直流電流超過交替轉化和傳輸的顯著優勢,今天幾乎所有的電力分配交流電。 在20世紀50年代中期, HVDC傳輸,現在是一個選項,而不是遠距離高電壓交流電系統。 對於應用要求,如第三鐵路電力系統直流,交流電被分配到一個變電站,它利用一個整流電源轉換為直流電流。 見電流戰爭

使用直流電流對電池進行充電,並且在幾乎所有的電子系統中,作為電源。 非常大量的直流電源用於生產鋁和其它電化學過程。 直流一些鐵路推進,尤其是在城市地區,是用來傳輸大量的電力高壓直流遠程代網站或交流電電網互連。

第一個商業化的電力傳輸(由發明家托馬斯·愛迪生在十九世紀晚期建立)使用110伏特的直流電

定義[編輯]

電力工程中,直流一詞是用來指在電力系統中,只使用一個極性電壓電流,並參閱常數零頻或緩慢變化的地方之電壓或電流。一個直流電壓源兩端的電壓是恆定的直流電流源,電流通過。電路的DC的解決方案,其中所有的電壓和電流是恆定的。可以證明,任何固定的電壓或電流波形,可以分解成一個直流分量和一個零均值隨時間變化的分量的直流分量被定義為預期的值,或電壓的平均值或總和目前超過所有時間。

雖然DC代表「直流」,DC通常是指「不斷極性」。 在這種定義下,直流電壓可以隨時間變化,看到的整流器或電話線路上的語音信號波動的原始輸出。

直流某些形式的(例如,所產生的一個電壓調節器)幾乎沒有變化的電壓,但仍可能有變化,輸出功率和電流。

電路[編輯]

甲直流電路的電路 ,由恆定電壓 ,恆定電流源, 電阻器的任何組合。 在這種情況下,該電路的電壓和電流與時間無關。 一個特別的電路的電壓或電流不依賴於任何電路的電壓或電流的過去值。 這意味著,該系統的方程表示一個直流電路不涉及相對於時間的積分或衍生物。 如果一個電容器或電感器被添加到一個直流電路,由此產生的電路不,嚴格來說,DC電路。 然而,大多數這樣的電路有一個DC解決方案。 此解決方案使電路的電壓和電流時,電路在直流穩定狀態 。 將這樣的電路由一個系統的微分方程表示。 解決這些方程通常包含一個隨時間變化的瞬態部分以及不變或穩定狀態的一部分。 正是這種穩定狀態的一部分,這是DC解決方案。 有一些電路不有一個DC解決方案。 兩個簡單的例子是一個恆定電流源,連接到一個電容和一個電感器連接到一個恆定電壓源。 在電子學中,它通常指由一DC電壓源(例如電池)或作為直流電路的直流電源的輸出,即使是什麼意思是,該電路是直流供電的電源電路。

應用[編輯]

直流裝置通常有不同類型的插座、開關、和固定裝置,這主要是由於所使用的低電壓來自於那些適合使用的交變電流。通常對於使用直接電流的設備來說不能反接,這點很重要,除非該器件有二極體橋來糾正(使用電池供電的大多數設備則不需要)。 直流Unicode符號為: ü2393 (⎓)。

直流電在許多特低電壓與低電壓器件中很常見,尤其是這些設備由只能產生直流電的電池供電。使用太陽能發電系統也可以,因爲太陽能電池只能產生直流電。大多數汽車零配件使用直流電,雖然這些電是由交流電裝置透過整流裝置輸出直流電的。大多數電子電路需要使用直流電源供電。使用燃料電池的器件(混合氫氣與氧氣及催化劑來產生電能以及作爲副產物的水)同樣只能使用直流電。

絕大多數汽車零配件使用12V直流電,少數使用6V或42V電源系統。

輕型飛機電氣系統通常使用12V或28V。

通過使用DC-DC轉換器 ,諸如48V至72V的高直流電壓可以降壓成36V、24V、18V、12V或5V的電壓,用以提供不同的負載。電信系統工作在48V的直流電當中,對於使用DC-DC轉換器壓到12V至24V的電壓來說更有效率,而且供電設備可以在自己的工作電壓負載中就直接利用逆變器去把48V直流電轉換成120V交流電提供電力給其他設備。

許多連接電話的雙絞線電線會使用偏置T型接頭,把使用交流電壓的一對線(語音信號)與使用直流電的另一對線(爲電話供電)分隔開。

像DSLAM這樣的電話交換通信設備使用標準的-48V直流電源。負極是由發電機與電池組的正極接地而實現的。這樣做是為了防止電解沉積。

參看[編輯]